[发明专利]一种抗碎型二氧化碳吸附剂及其制备方法

说明书

本发明属于一种抗碎型二氧化碳吸附剂，包括氢氧化钙、氢氧化钠、水和纤维，本发明利用纤维对材料的拉伸抗裂作用，在碱石灰中加入少量的纤维，混合成型后，大幅度提高碱石灰抗碎性能的，不改变原有碱石灰的化学成分，对孔隙率和表面积等性能无大的影响。与现有技术相比，解决了碱石灰粉碎时造成的资源浪费、使用效率低、更换困难、呛嗓子对人体造成碱性烧伤等问题。

技术领域

本发明涉及一种二氧化碳吸附剂碱石灰制备技术领域，尤其涉及一种抗碎型二氧化碳吸附剂及其制备方法。

背景技术

在矿用救生舱、载人航天器、深海潜艇、小型观光艇、医用禁闭循环全身麻醉机等有人应急生存或作业的密闭空间内，为了保证人员的生命安全，碱石灰是不可缺少的CO₂吸收剂之一。尽管目前有各种CO₂吸收剂可供选择，如碱金属氧化物及其氢氧化物、分子筛和膜分离净化技术等。但相对于其它吸附剂，目前国内应用最成熟、广泛的技术是碱石灰法，该方法毒性小，吸附稳定性高，设备简单，成本低廉，取材容易，实现起来技术比较简单，反应彻底、可靠等优点，是目前空气净化设备中使用最多的CO₂气体吸附剂。

目前常用的CO₂吸收剂碱石灰的形态有颗粒状和柱状或条状，其中柱状或条状碱石灰的吸附容量和吸附速率较好。但在运输、储存和使用中存在易破碎粉化的问题，特别是柱状或条状碱石灰更容易粉化。

粉化的碱石灰首先不易存储，造成资源的浪费；其次，粉化的碱石灰降低了使用效率；接着，粉化的碱石灰在使用完毕进行更换时比较麻烦；最主要的在使用粉化的碱石灰时容易被人吸入导致呛嗓子和咳嗽，甚至导致碱性烧伤。

因此，一种抗碎型的CO₂碱石灰吸附剂被提出，本发明利用纤维对材料的拉伸抗裂作用，在碱石灰中加入少量的纤维，混合成型后，大幅度提高碱石灰抗碎性能的，不改变原有碱石灰的化学成分，对孔隙率和表面积等性能无大的影响，而且解决了碱石灰粉碎时造成的资源浪费、使用效率低、更换容易、呛嗓子对人体造成碱性烧伤等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是大幅度提高碱石灰抗碎性能，在不改变原有碱石灰的化学成分和吸附量、吸附速率的情况下提高碱石灰的抗碎性能，避免碱石灰粉碎时造成的资源浪费、使用效率低、更换容易和呛嗓子、对人体造成碱性烧伤等问题。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种抗碎型二氧化碳吸附剂，其特征在于：包含以下重量份的原料：氢氧化钙75-80份、氢氧化钠2-5.0份、水和粗细为1.5-5dtex、长度为3-10.0mm的纤维0.03-0.15份，具体包括以下方法制备：

a、原料混合：称取纤维0.03-0.15份和纤维重量8-10倍的氢氧化钙及氢氧化钙质量0.6-0.7倍的水在搅拌机中搅拌均匀，再将剩余的氢氧化钙、氢氧化钠以及氢氧化钙和氢氧化钠总质量0.3-0.5倍的水加入搅拌机中混合均匀；

b、吸附剂制备：将(a)步骤中所得的混合物料经过成球机或是挤压机制备为直径3±0.5mm，长度5±1mm的圆柱状吸附剂，在100-110℃左右干燥0-4小时，保持含水量在10-20％左右。

作为优选，选择柔韧、粗细为1.5-5dte、长度为3-10.0mm纤维，加入量在0.03-0.15％间，将纤维与碱石灰粉和水混合后，经过挤压机将碱石灰制备为直径3±0.5mm，长度5±1mm条状碱石灰，在105℃左右干燥2-4小时，保持碱石灰二氧化碳吸附剂含水量在17-19％左右即可，或真空干燥最好。然后过筛，吸附剂的粒径在2.5～3.5mm之间，密闭包装即可。

作为优选，所述氢氧化钙细度在250目以上。所述选择的氢氧化钙执行标准为HGT4120-2009工业氢氧化钙，食品级氢氧化钙国家标准(GB25572-2010)，氢氧化钙含量大于90％以上。预先搅拌可以减少后续的搅拌设备与时间，纤维掺加量也更加精准。